three.js 04-03 之聯合材質

    在上一篇介紹基於深度着色的 MeshDepthMaterial 材質時,提到可以將它與其他材質組合使用,從而可以創建出逐漸消失的效果。本篇就是要介紹這種用法,我們稱之爲聯合材質。這個很好理解,舉個例子,假設我們在前一篇示例的基礎上,把逐漸消失的效果改成爲,越近的地方月暗,越遠的地方越綠(而不是簡單的越亮),該如何辦到呢?其實,要達到這個效果,並不難。步驟大概如下:

    首先,我們需要創建兩種材質。第一種便是上一篇提到的 MeshDepthMaterial 材質,對於此材質我們無需做什麼特別的動作;其次,我們需要創建另一種材質,比如我們聯合 MeshBasicMaterial 材質來實現,我們只需要把 color 顏色設成綠色,特別注意的是,同時必須把 transparent 屬性設置爲 true,且要指定 blending 屬性融合模式爲 THREE.MultiplyBlending(我們會在以後的章節中詳細討論各種可以使用的融合模式);最後,我們利用 THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject() 方法把前兩種材質結合起來創建一種組合材質網格。其原理比較簡單,這個方法創建時,會生成一個網格組,即一個網格採用 MeshDepthMaterial 材質,另一個網格採用 MeshBasicMaterial 材質,兩個網格完全相同,只是材質不同而已。下面我們給出具體的示例代碼:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>示例 04.03 - CombinedMaterial</title>
	<script src="../build/three.js"></script>
	<script src="../build/js/controls/OrbitControls.js"></script>
	<script src="../build/js/libs/stats.min.js"></script>
	<script src="../build/js/libs/dat.gui.min.js"></script>
	<script src="../jquery/jquery-3.2.1.min.js"></script>
    <style>
        body {
            /* 設置 margin 爲 0,並且 overflow 爲 hidden,來完成頁面樣式 */
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
		/* 統計對象的樣式 */
		#Stats-output {
			position: absolute;
			left: 0px;
			top: 0px;
		}
    </style>
</head>
<body>

<!-- 用於 WebGL 輸出的 Div -->
<div id="webgl-output"></div>
<!-- 用於統計 FPS 輸出的 Div -->
<div id="stats-output"></div>

<!-- 運行 Three.js 示例的 Javascript 代碼 -->
<script type="text/javascript">

	var scene;
	var camera;
	var render;
	var webglRender;
	var canvasRender;
	var controls;
	var stats;
	var guiParams;
	
	var ground;
	var cube;
	var plane;
	var sphere;
	
	var meshMaterial;
	
	var ambientLight;
	var spotLight;

    $(function() {
		stats = initStats();
		scene = new THREE.Scene();
		
		webglRender = new THREE.WebGLRenderer( {antialias: true, alpha: true} ); // antialias 抗鋸齒
		webglRender.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
		webglRender.setClearColor(0x000000, 1.0);
		webglRender.shadowMap.enabled = true; // 允許陰影投射
		render = webglRender;
		
		camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 30, 1000); // 2147483647
		camera.position.set(-50, 40, 50);
		
		var target = new THREE.Vector3(0, 0 , 0);
		controls = new THREE.OrbitControls(camera, render.domElement);
		controls.target = target;
		camera.lookAt(target);
		
		$('#webgl-output')[0].appendChild(render.domElement);
		window.addEventListener('resize', onWindowResize, false);
		
		ambientLight = new THREE.AmbientLight(0x000000);
		scene.add(ambientLight);
		
		/** 用來保存那些需要修改的變量 */
		guiParams = new function() {
			this.rotationSpeed = 0.02;
			this.near = 30;
			this.far = 200;
			
			this.addCube = function() {
				for (var i=0; i<100; i++) {
					// 定義 cube 幾何
					var cubeGeometry = new THREE.BoxGeometry(5, 5, 5);
					// 定義網格材質
					var cubeMaterial = new THREE.MeshDepthMaterial();
					var colorMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x00ff00, transparent: true, blending: THREE.MultiplyBlending});
					meshMaterial = [colorMaterial, cubeMaterial];
					// 定義 cube 網格
					cube = new THREE.SceneUtils.createMultiMaterialObject(cubeGeometry, meshMaterial);
					cube.children[1].scale.set(0.99, 0.99, 0.99); // 縮小 cubeMaterial 的網格對象,避免閃爍問題
					cube.castShadow = true;
					cube.position.x = -60 + Math.round((Math.random() * 100));
					cube.position.y = Math.round((Math.random() * 10));
					cube.position.z = -100 + Math.round((Math.random() * 150));
					// 默認加入 cube
					scene.add(cube);
				}
			};
		}
		/** 定義 dat.GUI 對象,並綁定 guiParams 的幾個屬性 */
		var gui = new dat.GUI();
		gui.add(guiParams, 'addCube');
		gui.add(guiParams, 'near', 0.1, 50.0).onChange(function(e) {
			camera.near = e;
			camera.updateProjectionMatrix();
		});
		gui.add(guiParams, 'far', 50, 1000).onChange(function(e) {
			camera.far = e;
			camera.updateProjectionMatrix();
		});
		
		guiParams.addCube();
		
		renderScene();
    });
	
	/** 渲染場景 */
	function renderScene() {
		stats.update();
		rotateMesh(); // 旋轉物體
		
		requestAnimationFrame(renderScene);
		render.render(scene, camera);
	}
	
	/** 初始化 stats 統計對象 */
	function initStats() {
		stats = new Stats();
		stats.setMode(0); // 0 爲監測 FPS;1 爲監測渲染時間
		$('#stats-output').append(stats.domElement);
		return stats;
	}
	
	/** 當瀏覽器窗口大小變化時觸發 */
	function onWindowResize() {
		camera.aspect = window.innerWidth / window.innerHeight;
		camera.updateProjectionMatrix();
		render.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
	}
	
	/** 旋轉物體 */
	function rotateMesh() {
		scene.traverse(function(mesh) {
			if (mesh instanceof THREE.Mesh) {
				mesh.rotation.x += guiParams.rotationSpeed;
				mesh.rotation.y += guiParams.rotationSpeed;
				mesh.rotation.z += guiParams.rotationSpeed;
			}
		});
	}

</script>
</body>
</html>

    此示例運行效果如下:

    讀者可以通過右上角的 addCube 按鈕增加立方體,並通過 near 和 far 選項調整相機的近面和遠面的值,一般觀察試驗效果。

未完待續···

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